大学 电路第3,4章exercise 2.ppt

1,.熟练掌握回路法、节点法求解电路；,2,正确应用叠加定理、替代定理、,戴维南定理,、特勒根定理和互易定理；,3,掌握综合性题目的分析方法。,电阻电路习题课,（二）,一、分别用回路法和节点法列写下图电路的方程。,列写回路电流法和节电电压法方程时，既要掌握一般列写方法，又要注意其中电流源支路、电压源支路的处理方法。,1,.,R,3,u,s1,u,s2,i,s,R,4,R,1,R,5,R,2,R,6,回路法,方法1：,设网孔电流如图,设电流源两端的,电压为,u,x,补充方程：电流源支路电流与回路电流关系的方程。,u,x,R,3,u,s1,u,s2,i,s,R,4,R,1,R,5,R,2,R,6,i,3,i,1,i,2,方法2,：,按图示选取回路电流。,R,3,u,s1,u,s2,i,s,R,4,R,1,R,5,R,2,R,6,i,2,i,1,i,3,无,受控源电路回路法总结,应该直接列写标准形式，而不是从,KVL,开始。,独立电流源支路的处理,法1,添加表示独立电流源压降的变量及相应的补充方程；,法2,回路电流的选择：使得流经独立电流源的回路电流只有一个。,方法1,：,设电压源,u,s1,支路电流为,i,补充方程,节点法：,i,u,n1,R,3,u,s1,u,s2,i,s,R,4,R,1,R,5,R,2,R,6,u,n2,u,n3,方法2,u,n1,R,3,u,s1,u,s2,i,sR,4,R,1,R,5,R,2,R,6,u,n2,u,n3,无受控源电路节点法总结,应该直接列写标准形式，而不是从,KCL,开始。,与独立电流源串联的电路元件不考虑。,独立电压源支路的处理,法1,添加表示独立电压源电流的变量及相应的补充方程；,法2,节电的选择：使得独立电压源两端的电压就是节电电压。,2,.,回路法：,(1)先将受控源看作独立源列写方程（注意回路的选取）；,(2)控制量与回路电流关系方程。,2,i,R,3,i,R,3,i,s,u,1,2,u,1,u,s,R,4,R,3,R,2,R,1,+,-,+,-,+,-,i,1,i,2,i,3,i,4,列方程,补充方程,：,i,R,3,is,u,1,2,u,1,u,s,R,4,R,3,R,2,R,1,+,-,+,-,+,-,u,n1,u,n2,2,i,R,3,2,.,列节点方程,思考：,若,R,2,=0，,如何列节点电压方程,i,R,3,i,s,u,1,2,u,1,u,s,R,4,R,3,R,2,R,1,+,-,+,-,+,-,2,i,R,3,法,1 加入辅助变量和补充方程,法2 节点的选取,法一：在电压源中设电流,i,x,i,R,3,i,s,u,1,2,u,1,u,s,R,4,R,3,R,2,R,1,+,-,+,-,+,-,2,i,R,3,u,n1,u,n2,i,x,u,n1,u,n2,法二：,i,R,3,i,s,u,1,2,u,1,u,s,R,4,R,3,R,2,R,1,+,-,+,-,+,-,2,i,R,3,二、求电流,I,。,U,s,45V,I,s,15A,3,4,6,2,4,6.4,I,+,-,U,s,45V,I,s,15A,3,4,6,2,4,6.4,I,+,-,回路法,解：,I,2,I,3,I,1,U,s,45V,I,s,15A,3,4,6,2,4,6.4,I,+,-,节点法,解：,U,1,U,4,U,3,U,2,用戴维南定理：,U,s,45V,I,s,15A,3,4,6,2,4,6.4,I,+,-,a,b,U,oc,U,s,45V,I,s,15A,3,4,6,2,4,+,-,+,-,解：,a,b,U,oc,R,i,+,-,求开路电压,U,oc,U,1,=,45,6/9-45 2/10,=30-9=21,U,2,=,15,4/10 2=12,U,oc,=U,1,+U,2,=,30,+,3=33V,3,a,b,U,1,U,s,45V,4,6,2,4,+,-,+,-,U,oc,=U,1,+U,2,a,b,U,2,3,4,6,2,4,+,-,15,A,求内阻,R,i,：,R,i,=,2+1.6=3.6,I=,33/(3.6+6.4)=3.3A,a,b,3,4,6,2,4,R,i,6.4,I,a,b,33V,3.6,+,3/6+(4+4)/2,U,s,45V,I,s,15A,3,4,6,2,4,6.4,I,+,-,a,b,U,oc,U,s,45V,I,s,15A,3,4,6,2,4,+,-,+,-,a,b,U,oc,R,i,+,-,三、用戴维南定理求,I,。,a,b,2,4,6,6,6,5,U,1,1A,12,V,+,U,1,+,I,8,2,4,6,6,6,5,U,1,1A,12,V,+,U,1,+,从哪断开,控制量,U,1,=,0,U,oc,=8V,a,b,2,4,6,6,6,1A,12,V,+,U,oc,(,a),求开路电压,U,oc,2,4,6,6,6,12,V,b,a,+,U,oc,U,oc,=-1*4-6/3=-6V,a,U,oc,1A,2,4,6,6,6,b,+,2/3,A,1/3,A,U,oc,=8,-,6=2V,(,b),求内阻,R,i,加压求流,5,U,1,+,8,I,x,+,U,1,=,U,x,U,1,=2,I,x,R,i,=,U,x,/,I,x,=20,R,i,a,b,2,4,6,6,6,5,U,1,+,U,1,+,2,4,4,5,U,1,a,b,U,x,I,x,+,U,1,+,+,也可以利用短路电流求内阻,(,c),戴维南等效电路如图所示：,I=,2/(20+8)=1/14=0.0714 A,a,b,20,2V,8,I,+,四.,R,x,用戴维南等效电路,解：,U,s1,R,3,U,1,U,1,R,1,R,2,U,s2,R,x,+,+,+,+,R,i,U,oc,a,b,+,求开路电压,U,oc,：,U,s1,R,3,U,1,U,1,R,1,R,2,U,s2,+,+,+,+,+,U,2,U,oc,+,加压求流计算内阻,R,i,：,则,R,3,U,1,U,1,R,1,R,2,+,+,U,0,I,0,+,R,x,时,R,x,上获得最大功率。,此时最大功率为,R,i,U,oc,a,b,+,戴维南定理总结,求,开路电压,回路法、节点法、叠加定理,求内阻,加压求流、短路电流,戴维南等效端口的选取,受控源及其控制量均在被等效电路中,什么时候考虑用戴维南定理,求电路一个支路电量、最大功率传输问题,五.选用合适的方法求,R,支路中电流,I,。,(,思考)24,V,36,k,12,k,5k,3k,2k,6k,8k,12,k,R,=2.6k,I,6V,1,mA,思路：回路法（6个回路）,节点法（4个节点）,叠加定理（3个源）,戴维南等效（5个回路、4个节点、3个源）,电源等效变换,五.选用合适的方法求,R,支路中电流,I,。,(,思考),24,V,36,k,12,k,5k,3k,2k,6k,8k,12,k,R,=2.6k,I,6V,1,mA,6V,6V,9k,5k,3k,2k,6k,4.8,k,R,=2.6k,I,6V,9k,5k,3k,2k,6k,4.8,k,R,=2.6k,I,6V,6V,9k,3k,2k,6k,4.8,k,R,=2.6k,I,6V,6V,2.4,k,R,=2.6k,I,6V,4.8,k,4.8,k,R,=2.6k,I,6V,6V,六.用叠加定理求,I,x,.,24,V,6A,3,5,I,x,4,I,x,+,+,24,V,3,5,I,x,4,I,x,+,+,解：,6A,3,5,I,x,4,I,x,+,+,24,V,电压源单独作用,6,A,电流源单独作用,5,I,X,+3,I,X,+4,I,X,=24,I,X,=,2A,5,I,X,+3(,I,X,+6)+4,I,X,=0,I,X,=,-,1.5A,I,X,=,I,X,+,I,X,=2,-,1.5=0.5A,*注意:独立源可以进行叠加，受控源不叠加。,(电流源开路)电压源短路),七.,R,线性,电阻,I,1,U,S1,+,I,2,U,S2,+,解一:特勒根定理,线性,电阻,1.2,8.4,+,0,+,+,2.4,-,0.4,线性,电阻,I,1,8,+,I,2,3,+,注意:1.电压、电流取为一致的参考方向。,2.概念清楚。,七.,解二,:,应用替代、叠加、齐次、互易定理,R,线性,电阻,I,1,U,S1,+,I,2,U,S2,+,+,-,U,U,=,U,S1,-,R,I,1,=8.4-2.4=,6V,替代,R,线性,电阻,I,1,U,S1,+,I,2,U,S2,+,线性,电阻,I,1,6,+,I,2,U,S2,+,线性,电阻,I,1,=,8,+,3,线性,电阻,1.2,6,+,-,0.4,线性,电阻,I,1,8,+,线性,电阻,I,1,3,+,+,叠加,齐次性,互易,线性,电阻,I,2,=,-,0.4,6,+,齐次性,对于方框内是线性电阻电路的方框题,法,一 特勒根定理,注意同一支路电压电流的参考方向,注意求和号省略的原因,法二 叠加、替代、齐次、互易、戴维南或诺顿,(a),(,b),诺顿等效电路,八、图示方框为线性含独立源(不含受控源)的电阻网络。已知 图(,a),电路当,U,S,=10V,时，,I,1,=2A，,I,2,=1A；,当,U,S,=20V,时，,I,1,=6A，,I,2,=3A。,求图(,b),电路中,ab,支路的电流I,ab,。,A,U,S,I,1,I,2,+,2.5,A,30,V,a,b,+,(,b),A,30,V,a,b,+,a,b,I,SC,R,i,法,一：诺顿、叠加、互易,设,U,S,=10V,单独作用,时在两个支路产生的电流分别为,I,1,和,I,2,；,A,中电源单独作用,时在两个支路产生的电流分别为,I,1,和,I,2,。,和,由式(1)、(3)得,由式(2)、(4)得,(a),A,U,S,I,1,I,2,+,P,10V,2A,+,A,-,2A,-,1,A,P,10V,4A,+,2A,(a),A,10V,2A,+,1A,互易,P,30V,-6A,+,齐次,A,-,2A,-,1,A,叠加,叠加,R,ab,=10/4=2.5,求内阻,A,30V,-,4A,+,A,30V,+,(b),a,b,求(,b),短路电流,求(,b),内阻,得到诺顿,等效电路,a,b,2.5,-,4,a,b,2.5,-,4,2.5,I,ab,I,ab,=,-,2A,+,+,法,二：叠加、特勒根、替代,设,U,S,=10V,单独作用,时在两个支路产生的电流分别为,I,1,和,I,2,；,A,中电源单独作用,时在两个支路产生的电流分别为,I,1,和,I,2,。,A,U,S,I,1,I,2,+,A,-,2A,-,1,A,P,10V,4A,+,2A,I,1,=0.4,U,s,-2,对于,P,10V,4A,+,2A,和用,特勒根定理,2.5,P,30,V,a,b,+,I,I,得,I=-3A，,即30,V,电压源作用于无源网络是-3,A,对于,2.5,A,a,b,替代,a,+,A,b,2.5,I,I,I,I-I,1,=-0.4,U,s,+2,I=-0.4*2.5I+2,I=1A,有源网络作用下是1,A,2.5,P,30,V,a,b,+,-3,2.5,A,a,b,1,叠加,2.5,A,30,V,a,b,+,-2,一般方框题思路总结,有源,or,无源?,有源 一般需要用叠加定理将内部源和外部源的作用分开。,内部源部分需要与其他部分叠加。,外部源部分要考虑方框内有无受控源？,无受控源，可考虑互易定理和特勒根定理。,第一种形式互易定理可以与诺顿定理配套使用；,第二种形式互易定理可以与戴维南定理配套使用。,有受控源，则互易定理不成立、特勒根定理难以使用，考虑采用替代定理和叠加定理求解。,